间歇性夜间光照提升微藻-细菌颗粒污泥在合成废水处理中的效能

《Journal of Environmental Management》：Intermittent nighttime lighting enhances microalgal-bacterial granular sludge in synthetic wastewater treatment

本文提出间歇性夜间光照策略（12小时光照/3小时黑暗/6小时光照/3小时黑暗），通过LED补光有效解决微藻-细菌颗粒污泥（MBGS）系统夜间溶解氧不足导致的性能下降问题。研究显示该策略使化学需氧量（COD）、氨氮（NH4+-N）和磷酸盐（PO43--P）去除率分别提升7.5%、27.7%和27.1%，并通过宏基因组分析揭示微生物群落向好氧代谢通路转变的机制，为可持续废水处理提供新方案。

　　

亮点

MBGS的形态变化与沉降性能

在昼夜12小时光照周期运行两周后，丝状蓝细菌分布更加分散，颗粒周围出现细丝状结构，颗粒尺寸显著增大（图1a和S3）。颗粒增大导致沉降性能恶化（图1b）。经过14天夜间补光后，颗粒进一步增大并形成更多孔结构（图1a）。

结论

本研究证明，实施6小时夜间补光可有效缓解微藻-细菌颗粒污泥系统在黑暗期的性能衰退。光照干预显著提升了化学需氧量（COD）、氨氮（NH₄⁺-N）和磷酸盐（PO₄^3--P）等关键污染物的去除效率。宏基因组分析表明，这种改善与微生物群落结构变化及关键代谢通路（如GLU、ppa）相关基因丰度增加有关，揭示了向好氧代谢途径转变的机制。